Tổng quan ERV – Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

ERV (Energy Recovery Ventilator) hay công nghệ ERV giúp giải quyết vấn đề trong xây dựng và điều hòa không khí. Công nghệ ERV là câu trả lời chi việc làm thế nào để thông gió mà vẫn duy trì hiệu suất năng lượng và kiểm soát độ ẩm.

Tiến Thành Group sẽ cung cấp các thông tin về công nghệ thu hồi năng lượng ERV, từ cấu tạo vật lý, nguyên lý trao đổi năng lượng cho đến các yếu tố quyết định hiệu suất và tuổi thọ của máy cấp khí tươi thu hồi nhiệt.

Tổng quan về công nghệ thu hồi năng lượng ERV

ERV là một công nghệ mới trong lĩnh vực thông gió cấp khí tươi. Các sản phẩm sử dụng công nghệ ERV thường được sử dụng trong môi trường cao cấp, yêu cầu cao về chất lượng không khí mà vẫn đạt hiệu suất tốt về điện năng.

Định nghĩa ERV

ERV là một thiết bị cơ khí có chức năng thu hồi năng lượng gồm cả nhiệt độ và độ ẩm từ luồng không khí thải trước khi nó được xả ra ngoài trời. Mục tiêu chính là sử dụng năng lượng thu hồi để truyền vào luồng khí tươi đi vào trong phòng.

Ngoài công nghệ ERV trong ngành thông gió cũng có khái niệm về công nghệ HRV (Heat Recovery Ventilator), tuy HRV phổ biến hơn trên thị trường nhưng xu hướng công nghệ tương lai sẽ là ERV.

Cấu tạo của ERV

Lõi trao đổi năng lượng ERV được cấu thành từ hàng trăm tấm màng mỏng xếp chồng lên nhau, tạo ra hai bộ kênh dòng chảy riêng biệt, thường là theo cấu trúc dòng chảy chéo hoặc đối lưu. Hai luồng khí tươi và khí thải đi song song, không bao giờ trộn lẫn.

Với 298 lớp màng trao đổi nhiệt. Tổng diện tích màng trao đổi nhiệt lên đến 18m2. Tổng chiều dài của luồng khí trao đổi nhiệt chéo lên đến 60m Giúp nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt so với loại thông thường, tiết kiệm điện năng cho hệ thống điều hoà không khí.

Bộ trao đổi nhiệt ERV của AirSun sử dụng màng Nano làm vật liệu chính với hiệu suất trao đổi nhiệt cao từ 84% đến 92% tùy theo điều kiện chênh lệch giữa 2 môi trường, càng chênh lệch lớn hiệu suất trao đổi năng lượng càng cao. Bộ thu hồi năng lượng ERV có thể vệ sinh bằng nước, có khả năng giữ ẩm vào mùa đông và loại bỏ độ ẩm dư thừa trong không khí vào mùa hè giúp cân bằng độ ẩm.

Vật liệu Polyester bán thấm được lựa chọn vì khả năng dẫn nhiệt tốt và khả năng cho phép các phân tử hơi nước đi qua qua cơ chế khuếch tán theo sự chênh lệch áp suất hơi nước. Vật liệu này cũng phải có khả năng chống ăn mòn và chống nấm mốc.

Cấu trúc lõi của ERV phải có độ kín khí cao để ngăn chặn sự rò rỉ giữa hai dòng khí, vốn là yếu tố làm giảm hiệu suất lọc PM2.5 và gây lãng phí năng lượng.

Mùa hè là lúc ERV phát huy hiệu quả tiết kiệm năng lượng mạnh mẽ nhất cho hệ thống điều hòa.

Ví dụ trong môi trường khí thải mát 25 độ C, khí tươi ngoài trời nóng 35 độ C qua vách ngăn của lõi ERV. Khí tươi được làm mát sơ bộ xuống 27-28 độ C. Giảm độ chênh lệch nhiệt độ mà hệ thống điều hòa phải xử lý, giúp máy nén điều hòa hoạt động ít hơn và tiết kiệm điện.

Lõi ERV hấp thụ độ ẩm cao từ luồng khí tươi bên ngoài và chuyển nó sang luồng khí thải khô hơn do sử dụng điều hòa để đẩy ra ngoài, giảm tải hút ẩm cho hệ thống điều hòa. Vì máy điều hòa tiêu tốn nhiều năng lượng để hút ẩm hơn là để làm lạnh, chức năng này giúp tăng hiệu suất năng lượng tổng thể.

Vai trò của ERV

Việc áp dụng công nghệ ERV thu hồi năng lượng mang lại hai lợi ích đồng thời trong việc cấp khí tươi:

– Duy trì chỉ số chất lượng không khí IAQ trong quá trình liên tục loại bỏ CO2 và cấp O2 mới.

– Giảm tải cho hệ thống điều hòa không khí (HVAC), giúp tiết kiệm điện năng vận hành từ 20% đến 40%.

Sự khác biệt kỹ thuật giữa ERV và HRV

Sự khác biệt giữa công nghệi ERV và HRV là ở khả năng trao đổi độ ẩm:

1. HRV – Thu hồi Nhiệt: Chỉ trao đổi nhiệt độ. Lõi trao đổi nhiệt không thấm nước. Phù hợp với vùng khí hậu lạnh khô.
2. ERV – Thu hồi năng lượng: Trao đổi cả nhiệt độ và độ ẩm. Lõi trao đổi được làm từ vật liệu polyme có tính bán thấm. Điều này khiến ERV đối với máy cấp khí tươi trở thành giải pháp lý tưởng cho các vùng khí hậu nóng ẩm như Việt Nam hoặc lạnh ẩm.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi năng lượng ERV

Hiệu suất của hệ thống thu hồi năng lượng ERV không phải là con số cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật và lắp đặt:

– Vật liệu, chất lượng vật liệu polyme và thiết kế của các kênh dòng chảy ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi năng lượng.

– Sự rò rỉ khí qua vỏ máy hoặc ống gió sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi nhiệt.

– Bộ lọc HEPA bẩn làm tăng trở lực gió, giảm lưu lượng và giảm hiệu suất thu hồi năng lượng.

– Hiệu suất ERV thường cao hơn khi sự chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm giữa trong và ngoài nhà càng lớn.

Bảo trì bộ thu hồi năng lượng ERV

Lõi thu hồi năng lượng ERV có thể được tái sử dụng mà không cần phải thay thế như các bộ lọc khác, tuy nhiên cần phải vệ sinh lõi ERV định kỳ để có hiệu suất hoạt động tốt nhất.

Lõi ERV cần được vệ sinh định kỳ 12 tháng/lần để loại bỏ bụi bẩn, đảm bảo hiệu suất thu hồi nhiệt.

Bộ lọc HEPA H13 và Than hoạt tính cần được thay thế định kỳ từ 6-12 tháng để đảm bảo khí cấp vào luôn sạch PM2.5 và VOCs, không làm cản trở lưu lượng lõi ERV.

Máy cấp khí tươi AirSun trang bị lõi thu hồi nhiệt ERV

Máy cấp khí tươi thu hồi nhiệt AirSun có trang bị 2 lõi ERV cao cấp, giúp tiết kiệm năng lượng điều hòa 20%-40% hàng tháng. Lắp đặt máy cấp khí tươi ERV có thể giúp kéo dài tuổi thọ của điều hòa, lò sưởi và các thiết bị điện tử khác trong nhà.